Telepherique


Telepherique

Téléphérique

Page d'aide sur l'homonymie Ne doit pas être confondu avec télécabine.
Téléphérique de Zell am See dans les Alpes autrichiennes.

Au sens large, un téléphérique (ou téléférique) désigne tout moyen de transport par câble aérien (typologie appelée également téléporté).

Au sens technique, il désigne une catégorie de téléporté particulière qui se caractérise par sa construction dite « bicâble » : les fonctions « porter » et « tracter » emploient des câbles différents.

Etant donné qu'un téléphérique stricto sensu comporte une infrastructure fixe (ici un câble porteur) sur laquelle circulent des véhicules, il est à classer parmi les installations ferroviaires. Un câble porteur n'est rien d'autre qu'un rail. Ceci est souligné par la disposition actuelle des deux câbles porteurs des téléphériques modernes.


Les téléphériques sont utilisés dans des régions ou d'autres moyens de transports seraient difficiles à construire. Le trajet est souvent en forte pente : montagnes, forêts, ou zones bâties. C'est un moyen de transport courant dans les Alpes.

Sommaire

Histoire

Les premières traces de transport à câbles remontent au Moyen Âge. En 1664, Adam Wybe von Halingen réalise pour la première fois un transport de matériaux suspendu à une série de pylônes pour la construction des fortifications de Danzig.[1]

Les câbles étaient fait en fibre naturelle, puis en 1834 Wilhelm Albert produit le premier câble métallique à torons.[1]

En 1872, Adolf Bleichert construit son premier téléphérique de transport de matériaux en utilisant un système bicâble (séparation de la fonction « porter » et « tracter » au travers de deux câbles différents). Avec d'autres pionniers comme Julius Pohlig, ce sont ainsi plusieurs milliers d'installations de ce type qui sont construites en une cinquantaine d'années, préfigurant le téléphérique de voyageurs.[2],[1]

En 1881, Fleeming Jenkin invente le téléphérage, une technique de transport de marchandises par convoyeur à câbles, utilisée dans les usines.[3],[4]

En octobre 1907, est inauguré en Espagne le « transbordeur funiculaire » de San Sebastian, imaginé par Leonardo Torres Quevedo. Il offre à ses passagers un voyage de 280 mètres entre le Monte Ulia et le Penne del'Aquilla via une nacelle suspendue à 6 câbles porteurs. L'appareil, au profil de ligne plutôt plat, n'escalade cependant aucun relief démonstratif.[5]

En juin 1908, l'Autrichien Josef Stafer ouvre pour la première fois au public son « transporteur » du mont Kohlerer dans le Tyrol méridional. Il s'agit en fait d'une adaptation d'un téléphérique de fret existant, réalisée en remplaçant les bennes par 2 cabines fermées. L'installation est cependant artisanale et ne dispose d'aucun système de sécurité. Elle devra fermer ses portes en 1910 pour être totalement reconstruite par Adolf Bleichert en 1913.[6]

Parallèlement,Wilhelm Feldmann imagine un « ascenseur à câbles » sur le mont Wetterhorn, dans les Alpes en Suisse. La construction, réalisée par Von Roll, est inaugurée le 24 juillet 1908. Le premier véritable téléphérique de montagne destiné au transport de voyageurs est né. Il fut cependant un échec économique du en partie au début de la Première Guerre mondiale[7],[8].

A l'issue du conflit, les téléphériques de transport de voyageurs vont alors se développer de par le monde. On retrouve encore, comme acteur essentiel de ce succès, Adolf Bleichert, qui, par l'emploi de techniques novatrices et d'une certaine standardisation, fera entrer le téléphérique dans l'aire de la modernité. Il réalisera d'ailleurs, durant la période d’entre-deux-guerres, plus de téléportés à lui seul que l'ensemble des autres constructeurs.[9]

De 1935 à 1941, le téléphérique constituait le moyen principal de desserte d'Asmara, capitale de la colonie italienne de l'Érythrée. Le téléphérique de Massaoua à Asmara constituait, avec ses 75 km de longueur, la plus longue ligne du monde.

Technique

câble tracteur et porteur

La ligne d'un téléphérique est constituée de :

  • Un, ou plusieurs câbles dit « porteurs » qui supportent le poids d'un véhicule par l’intermédiaire d’un chariot équipé de galets.
  • Un, ou plusieurs câbles dit « tracteurs », fixés à ce chariot, qui sont mûs par un moteur situé dans une des gares et permettent le déplacement du véhicule.

Le véhicule, suspendu au chariot, est généralement une cabine fermée (transport de voyageurs) mais peut également être une simple benne ouverte (transport de matériaux).

Les câbles d'un téléphérique sont tendus entre les deux gares et peuvent être soutenus en ligne par des pylônes, généralement en treillis métalliques. Il arrive également que la portée soit réalisée sans appuis intermédiaires.

Il existe plusieurs dispositions de câbles. La plus courante est désormais celle qui emploie deux câbles porteurs en parallèle et un câble tracteur central ; les câbles porteurs peuvent ainsi assurer une charge plus importante. Des cavaliers solidaires des câbles porteurs et munis d'un galet supportent le câble tracteur dont la section peut être réduite, puisqu'il n'a plus à supporter les effets de son propre poids sur de grandes travées. Ces téléphériques sont également plus stables au vent.

Typologies

Téléphérique à va et vient Buisson Chamois

Le téléphérique à va et vient

Le téléphérique à va et vient est la typologie de loin la plus répandue et la plus connue. Deux véhicules sont disposés chacun sur une voie séparée disposant de son (ses) propre(s) câble porteur. Chaque véhicule est « attaché » à un coté de la boucle formée par le(s) câble(s) tracteur(s), ainsi les cabines circulent en direction opposée l'une de l'autre de façon alternée en va et vient : un véhicule part de A pour rejoindre B tandis que l’autre part de B pour rejoindre A. Un téléphérique à deux cabines consomme moins d'énergie que si il y a une seule cabine: le poids d'une des cabines est utilisé pour tirer sur le câble tracteur et déplacer l'autre cabine.

Téléphériques monovoie Vanoise Express

Le téléphérique monovoie

Le téléphérique dispose d’un seul véhicule qui effectue des aller-retour d’un point A à un point B. On retrouve généralement cette typologie sur des petites installations ou lorsque la place manque pour installer deux voies séparées mais également de très grosses installations où, dans ce cas, deux téléphériques monovoie sont installés parallèlement, ce, pour optimiser le débit (non nécessité de synchroniser les départs). Un exemple de gros téléphérique monovoie est le Vanoise Express.


Une catégorie de téléphérique monovoie particulière est le funifor. Ces appareils disposent de deux brins porteurs et tracteurs d'un espacement supérieur à la largeur de la cabine, assurant une parfaite tenue au vent. Les brins tracteurs ne sont en fait constitués que par un unique câble qui parcoure la voie par plusieurs fois : les renvois sont effectués verticalement dans les gares, mais également horizontalement directement sur le chariot de la cabine via deux poulies à double gorge. De cette façon une grande partie de l'énergie nécessaire au déplacement du véhicule est absorbée.

Téléphérique pulsé des Glaciers de la Meije

Le téléphérique pulsé

Un téléphérique pulsé est un téléporté bicable où les véhicules sont regroupés par « trains » fixés en ligne à intervalles réguliers sur le câble tracteur toujours mû dans un même sens.

Lorsqu’un train de véhicules rentre en gare, le câble tracteur est ralenti ou arrêté pour permettre l’embarquement et le débarquement, ralentissant par la même l’ensemble des autres véhicules présents sur la ligne. Le train en gare amorce ensuite un demi-tour et est renvoyé sur l’autre brin porteur. L’installation reprend alors progressivement sa vitesse de croisière jusqu’à l’arrivée en gare d’un prochain train. Ces installations disposent généralement de cabines de plus petite capacité qui s’apparentent à celles équipant les télécabines, entrainant par la même souvent une confusion de typologie. Un exemple de téléphérique pulsé est le Panoramic Mont-Blanc, reliant l’Aiguille du Midi à la Pointe Helbronner à Chamonix.

Téléphérique débrayable 2S Ngong Ping 360

Le téléphérique débrayable

Dans cette typologie de téléporté bicâble, le câble tracteur circule en mouvement continu. Le chariot est ici équipé d’attache débrayable (pince) qui permet de désolidariser le véhicule dans les gares pour une circulation à faible vitesse, tandis que les véhicules présents en ligne ne sont pas ralentis. C’est une évolution bicâble d’une classique télécabine débrayable (monocâble) permettant de plus grandes portées, des vitesses de ligne accrues, des débits augmentés, une meilleure tenue au vent et surtout une économie conséquente en énergie nécessaire au fonctionnement puisque le moteur n'a pas à supporter le poids des véhicules. A la base inventé dans les années 1920, puis laissé en désuétude, le téléphérique débrayable redevient au goût du jour au travers d’installations modernes et technologiquement poussées appelées 2S (1 câble porteur et 1 câble tracteur)(exemple : le 2S Ngong Ping 360 à Hong Kong) ou 3S (2 câbles porteurs et 1 câble tracteur)(exemple : le 3S l’Olympique à Val-d'Isère).

Photos

Records

  • Le plus élevé au monde : el Téléférico, Mérida, Vénézuela. altitude : 4765 m[10]
  • Les plus grandes cabines au monde sont celles du Vanoise Express (France) etpeuvent transporter 200 passagers.[12]
  • La plus longue portée horizontale de câble (France) : Travée centrale du Panoramic Mont Blanc (2831 m). Le Téléphérique de l'Aiguille du Midi comporte un parcours d'une seule portée de 2867 mètres, mais la portée horizontale n'est que de 2500 m pour 1400 m de dénivellation.
  • La plus longue portée horizontale de câble au monde : Peak to Peak Gondola de Whistler-Blackcomb (3024 m) en Colombie-Britannique au Canada. Il s'agit d'un téléphérique 3S fabriqué par la compagnie autrichienne Doppelmayr. Il fut inauguré en décembre 2008 et permet de relier le sommet de Whistler au sommet de Blackcomb en peu de temps, en passant à 436 m au-dessus de la vallée du Fitzsimmons Creek.
  • Le plus long téléphérique à va et vient ouvert au service voyageurs (France) : Téléphérique de Cauterets Lys, aujourd'hui remplacé par une télécabine depuis 2006. Ses câbles porteurs, d'un seul tenant, mesuraient 3690 mètres. Il y avait un changement de cabine à mi-longueur, mais il y avait deux cabines par voie, supportées et tirées par les mêmes files de câbles par le biais d'un seul groupe moteur.

Principe du calcul des câbles porteurs

Il existe deux familles de méthodes de calcul pour calculer les câbles porteurs d'un téléphérique :

  1. Câbles tirés par contrepoids : Calcul au premier ordre par la méthode des triangles d'équilibre, la tension initiale étant donnée
  2. Câbles ancrés passivement : Calcul au second ordre avec écriture en équations intégrales, méthodes numériques, éléments finis

Calcul simplifié:

Un câble est une poutre qui ne reprend aucun moment fléchissant. Il vient donc que le diagramme des moments fléchissants dans la poutre équivalente de même portée et chargée identiquement est affine de la forme du câble (approximation valable si le rapport flèche / portée est inférieur à 25%)

On a la relation, pour un câble fortement tendu entre deux appuis horizontaux :

H = \frac{w \cdot L^2}{8 \cdot f}

H est l'effort de tension

w est le poids linéique

L est la portée

f est la flèche

Plus généralement :

« La composante horizontale de la tension dans un câble est égale au moment fléchissant au point considéré, divisé par la distance verticale du câble à la ligne d'appuis »

Quelques téléphériques urbains

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Voir aussi

Articles connexes

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Liens externes

Notes et références

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